建筑工程中鋁合金電纜的適用性探析
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引言
通過研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國鋁資源的儲量是比較豐富的，但是銅資源的儲存量是較為短缺的，同時當(dāng)前我國大部分銅資源都依賴進(jìn)口，所以在儲量上，鋁銅資源表現(xiàn)出嚴(yán)重的不平衡。因此，為了節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，國家應(yīng)該盡可能的減少銅資源的應(yīng)用，適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大鋁質(zhì)材料在行業(yè)中的應(yīng)用。當(dāng)今，發(fā)展鋁合金電纜已經(jīng)成為大勢所趨，不僅是鋁資源相對過剩，而且鋁合金電纜的性能及經(jīng)濟(jì)性都適合當(dāng)前我國節(jié)約能源的要求。
一、鋁合金電纜性能
1、導(dǎo)電率
鋁合金的導(dǎo)電率只是常規(guī)導(dǎo)電材料的61%，導(dǎo)電性能較差，例如銅材料。但是當(dāng)銅合金與鋁合金電纜的體積相同的時候，銅的重量是鋁重量的三倍。從這個角度來看，當(dāng)鋁合金電纜的重量與銅合金的重量相同時，銅電纜的長度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于鋁合金電纜的長度。因此，鋁合金電纜具有銅電纜無可比擬的重量優(yōu)勢，同時這也降低了安裝的成本。
2、鋁合金電纜的防腐性能
防腐性能的高低是衡量電纜壽命長短的重要指標(biāo)。同銅電纜相比，鋁合金電纜的防腐性能要更好。因?yàn)殇X合金的鋁質(zhì)通過與空氣接觸可以形成一層氧化層，這層氧化層的防腐效果是相當(dāng)好的。因此鋁合金電纜雖經(jīng)過了合金材料的處理，但其仍具有較好的防腐性能，同時添加的合金不僅可以填補(bǔ)電纜表層的缺陷，而且可以提高鋁的純度，進(jìn)而起到凈化的作用。同時，鋁合金材料還可以降低或者消除局部的腐蝕。
3、連接性能
與銅電纜相比，鋁合金電纜不僅有著較強(qiáng)的防腐性能，其連接性能也是比較優(yōu)越的。通過研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在鋁合金電纜應(yīng)用的二十多年內(nèi)，未曾發(fā)生過任何故障。
4、抗蠕變性能
鋁合金是經(jīng)過了特殊熱處理及合金處理的制成品。這就導(dǎo)致鋁合金材料不僅具有填補(bǔ)表層缺陷的功能，而且具備了抗蠕變的性能，同時其也具有銅電纜的穩(wěn)定性的性能。蠕變主要是金屬在壓力與熱量的雙重作用下發(fā)生的變化。其抗蠕變的主要原因是其合金成本本身就具有較強(qiáng)的抗蠕變性能，因此，在電壓下，鋁合金導(dǎo)體不會輕易發(fā)生蠕變，提高了電纜的穩(wěn)定性能。
5、環(huán)保
鋁合金電纜還具有優(yōu)越的環(huán)保性能。因?yàn)殇X合金電纜是一種無鹵型的低煙電纜，所以，不會在燃燒時產(chǎn)生毒素，不會危害到人們的生命安全。除此之外，鋁合金電纜還具有較高的回收率。經(jīng)過降解處理并再生的鋁合金的能源消耗相比于再生銅的能源消耗來說是相當(dāng)?shù)偷?。同時，鋁合金電纜的二氧化碳排放量相比于銅合金電纜來說也是較少的，因此，鋁合金電纜的環(huán)保性能較好。
二、鋁合金電纜的經(jīng)濟(jì)性
鋁合金電纜的經(jīng)濟(jì)性主要體現(xiàn)在在確保鋁合金電纜的穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，以最低的成本保證電纜的壽命周期。而所謂全壽命的周期成本包括了施工前、施工過程中、施工后的總費(fèi)用。例如：購買的機(jī)械設(shè)備、設(shè)備的安裝過程、設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)等。鋁合金電纜的經(jīng)濟(jì)性主要在于與銅電纜的全壽命周期成本的比較。在載流量一樣的情況下，購置鋁合金電纜的費(fèi)用只是銅電纜購置費(fèi)用的80%左右。在設(shè)備安裝過程中，由于鋁合金電纜具有同等體積下，重量輕于銅電纜的特點(diǎn)，鋁合金電纜的安裝較為方便，施工管理成本也較低。在后期養(yǎng)護(hù)與管理中，由于鋁合金電纜具有穩(wěn)定的連接性能，因此，其維護(hù)與管理價格較為低廉。
1、鋁合金電纜在建筑工程中推廣的困難
第一，由于很多專家學(xué)者對于傳統(tǒng)的鋁質(zhì)材料的性能的錯誤觀念，即認(rèn)為鋁質(zhì)材料的成品的性能都明顯低于銅質(zhì)材料，導(dǎo)致鋁合金電纜的實(shí)際應(yīng)用范圍是比較狹窄的。同時由于鋁合金電纜的產(chǎn)生時間較晚，導(dǎo)致大多數(shù)人并不熟知鋁合金電纜，因此，使得鋁合金電纜的應(yīng)用范圍始終較為狹窄。第二，由上文提到的鋁合金電纜的產(chǎn)生較晚可知，當(dāng)前，我國沒有明確關(guān)于鋁合金電纜進(jìn)行加工制作的國家規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，甚至在很多國家標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)都明確規(guī)定了不能使用鋁合金電纜。因此，鋁合金電纜在對質(zhì)量要求較高的建筑行業(yè)的應(yīng)用范圍可想而知。而現(xiàn)有的非國家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)于鋁合金制造的規(guī)范中，沒有明確考核鋁合金的特殊性能，因此，制約了鋁合金電纜的應(yīng)用。
2、鋁合金電纜在建筑工程中的應(yīng)用分析
a)性價比方面從性能方面來說，鋁合金電纜的性能與銅電纜的性能并無什么不同，但是鋁合金具有導(dǎo)電性能較差的特點(diǎn)，因此，為了保證鋁合金電纜與銅電纜具有相同的電流載流量，鋁合金電纜的直徑要大于銅電纜。但是從價格方面進(jìn)行比較，由于銅電纜的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致銅電纜當(dāng)前的價格十分昂貴，而鋁合金電纜的價格是明顯低于銅電纜的。通過分析鋁合金電纜與銅電纜的性能與價格發(fā)現(xiàn)，性價比較高的還是鋁合金電纜。b)施工安裝方面因?yàn)殇X合金電纜與銅電纜在相同體積下，鋁合金的重量明顯低于銅電纜的重要，因此，在施工安裝與運(yùn)輸?shù)臅r候，鋁合金的施工是比較便利的，不僅減少了人力消耗，同時也使得施工難度得到明顯的下降。同時鋁合金電纜還具有銅電纜無法比擬的柔韌性，這個特點(diǎn)也降低了施工中的難度。c)應(yīng)用范圍方面從整體性能出發(fā)發(fā)現(xiàn)，鋁合金電纜不適合做控制型的電纜，只適合做電力型電纜。且鋁合金電纜不能作為重要的不停電設(shè)備的供電電源。
結(jié)語
鋁合金電纜具有銅電纜無法比擬的優(yōu)越性，例如其機(jī)械性能、電氣性能都比較好，安全程度也較高、成本也較低。除此之外，鋁合金電纜與銅電纜相比，其輕韌度與節(jié)能效果都相對較好。因此，相關(guān)行業(yè)應(yīng)轉(zhuǎn)變思想觀念，擴(kuò)大鋁合金電纜的應(yīng)用范圍。文章以探討鋁合金性能為基礎(chǔ)，分析了鋁合金在建筑工程中的適用性，以供相關(guān)人員借鑒、參考。
作者：黃煉 單位：中國中元國際工程有限公司
